机械厂10kV降压变电所电气设计-工厂供电课程设计 第3页
取： 。要使低压侧的功率因数由0.79提高到0.95，则低压侧需装设的并联电容器容量为：
取: =480 则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：
计算电流
变压器的功率损耗为：
变电所高压侧的计算负荷为：
补偿后的功率因数为： 满足（大于0.90）的要求。
(三) 年耗电量的估算
年有功电能消耗量及年无功电能耗电量可由下式计算得到：
年有功电能消耗量：
年无功电能耗电量：
结合本厂的情况，年负荷利用小时数 为4800h，取年平均有功负荷系数 ，年平均无功负荷系数 。由此可得本厂：
年有功耗电量： ；
年无功耗电量： 。
二 变电所位置和形式的选择
由于本厂有二级重要负荷，考虑到对供电可靠性的要求，采用两路进线，一路经10kV公共市电架空进线（中间有电缆接入变电所）；一路引自邻厂高压联络线。
变电所的形式由用电负荷的状况和周围环境情况确定，根据《变电所位置和形式的选择规定》及GB50053－1994的规定，结合本厂的实际情况，这里变电所采用单独设立方式。其设立位置参见附图一《厂区供电线缆规划图》。内部布置形式参见附图二《变电所平面布置图》。
三 变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择
(一) 变电所主变压器台数的选择
变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：有大量一级或二级负荷；季节性负荷变化较大；集中负荷较大。结合本厂的情况，考虑到二级重要负荷的供电安全可靠，故选择两台主变压器。
(二) 变电所主变压器容量选择。每台变压器的容量 应同时满足以下两个条件：
1） 任一台变压器单独运行时，宜满足：
2） 任一台变压器单独运行时，应满足： ，即满足全部一、二级负荷需求。
代入数据可得： =（0.6~0.7）×1169.03=（701.42~818.32） 。
又考虑到本厂的气象资料（年平均气温为 ），所选变压器的实际容量： 也满足使用要求，同时又考虑到未来5~10年的负荷发展，初步取 =1000 。考虑到安全性和可靠性的问题，确定变压器为SC3系列箱型干式变压器。型号：SC3-1000/10 ，其主要技术指标如下表所示：
变压器
型号 额定容量/
额定
电压
/kV 联 结 组型 号 损耗/kW 空载电流 %短路阻抗 %
高压 低压 空载 负载
SC3-1000/10 1000 10.5 0.4 Dyn11 2.45 7.45 1.3 6
（附：参考尺寸（mm）：长：1760宽：1025高：1655 重量（kg）：3410）
（三） 变电所主接线方案的选择
方案Ⅰ：高、低压侧均采用单母线分段。优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同母线段引出两个回路，用两个电路供电；当一段母线故障时，分段断路器自动切除故障母线保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电 。缺点：当一段母线或母线隔离开关检修时该母线各出线须停电；当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越；扩建时需向两个方向均衡扩建。
方案Ⅱ：单母线分段带旁路。优点：具有单母线分段全部优点，在检修断路器时不至中断对用户供电。缺点：常用于大型电厂和变电中枢，投资高。
方案Ⅲ：高压采用单母线、低压单母线分段。优点：任一主变压器检修或发生故障时，通过切换操作，即可迅速恢复对整个变电所的供电。缺点：在高压母线或电源进线进行检修或发生故障时，整个变电所仍需停电。
以上三种方案均能满足主接线要求，采用三方案时虽经济性最佳，但是其可靠性相比其他两方案差；采用方案二需要的断路器数量多，接线复杂，它们的经济性能较差；采用方案一既满足负荷供电要求又较经济，故本次设计选用方案Ⅰ。
根据所选的接线方式，画出主接线图，参见附图三《变电所高压电气主接线图》。
四 短路电流的计算
本厂的供电系统简图如图（一）所示。采用两路电源供线，一路为距本厂6km的馈电变电站经LGJ-185架空线（系统按∞电源计），该干线首段所装高压断路器的断流容量为 ；一路为邻厂高压联络线。下面计算本厂变电所高压10kV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。
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